Новая инъекция биополимера может обеспечить недели контроля уровня глюкозы

В новой статье в Nature Biomedical Engineering, ученые описывают инъекцию биополимера, которая может заменить ежедневные или еженедельные инъекции инсулина одно- или двухразовыми в месяц.

• 
• Автор: Анна Малыхина, медицинский редактор
• access_time
• more_horiz

  • phone_in_talk close

Контроль уровня глюкозы в крови очень важен для людей с диабетом, так как это снижает риск серьезных осложнений. Но, несмотря на длинный список вариантов лечения, люди по-прежнему сталкиваются с трудностями контроля глюкозы, особенно при расчете доз для приема пищи. 

Неконтролируемый диабет приводит к высокому уровню сахара в крови, что в долгосрочной перспективе может стать причиной слепоты, почечной недостаточности, сердечных заболеваний, инсульта и ампутации нижних конечностей.

Исследователи полагают, что основной проблемой трудностей с контролем диабета 2 типа является то, что люди изо всех сил стараются придерживаться схемы лечения.

Еще одной причиной являются сами методы контроля диабета, которые вызывают нежелательные побочные эффекты: повышенный риск низкого уровня сахара в крови или увеличение веса.

Контролируемое высвобождение инсулина

С точки зрения развития лекарственных препаратов, одной из самых больших проблем при лечении диабета является постоянное изменение потребности организма в инсулине.

Чтобы решить эту проблему, в настоящее время существуют методы лечения диабета 2 типа, которые используют новый класс препаратов, называемых агонистами рецептора глюкагоноподобного пептида-1 (GLP1). Эти препараты используют GLP1, сигнальную молекулу, чтобы вызвать высвобождение инсулина в поджелудочной железе.

Поскольку действие GLP1 длится недолго в организме, разработчики препарата использовали различные способы продления периода полураспада: например, сплавление его различными синтетическими и биологическими соединениями. Этим попыткам удалось продлить активную жизнь препарата в организме человека до недели.

Тем не менее, исследователи отмечают, что, несмотря на это улучшение, до сих пор ни один из современных методов лечения не разрешил проблему эффективности препарата, постепенно снижающуюся с течением времени.

Новый материал, который исследователи испытали для предохранения GLP1 от распада, называется эластиноподобным полипептидом. В жидкой форме биополимерный препарат можно вводить с помощью иглы.

Попав в кровоток, теплота тела заставляет биополимер образовывать биодеградируемый гель, который медленно и стабильно высвобождает лекарство.

Действие биополимера длится в три раза дольше, чем других препаратов

Используя результаты предыдущих работ по GLP1 для контроля глюкозы, команда ученых пробовала различные молекулярные конструкции для поиска нового решения длительного действия препарата.

В итоге они нашли формулу биополимера, которая может контролировать уровень глюкозы у мышей в течение 10 дней с помощью одной инъекции. Это было прорывом, по сравнению с предыдущими результатами в 2-3 дня.

Тест на обезьянах показал, что оптимизированная молекула приводит к контролю глюкозы в течении более 14 дней после однократной инъекции. Кроме того, препарат высвобождается с постоянной скоростью в течение всего периода.

В настоящее время пациенты, использующие дулаглутид - препарат с самым продолжительным контролируемым высвобождением для диабета 2 типа, должны вводить его один раз в неделю. Пациенты, использующие стандартный инсулин, должны вводить его по крайней мере дважды в день.

Сейчас команда планирует проверить биополимер на других животных и изучить, как иммунная система реагирует на повторные инъекции. Они также хотят узнать, насколько хорошо он действует в других областях, например, при лечении боли.

“Самое интересное в этой работе - это наша способность продемонстрировать, что препарат может действовать более 2 недель у приматов. Поскольку наш метаболизм медленнее, чем у обезьян и мышей, действие препарата должно теоретически длиться дольше у людей. Мы надеемся, что будет достаточно одной инъекции в 2 недели или раз в месяц для людей с диабетом 2 типа,” - Келли Лугинбуль, Ph.D. Студент Университета Дьюка.